Importancia de los principios básicos del diseño experimental; replicación, aleatorización y bloqueo.

Los llamados “experimentos verdaderos” constan de tres fases básicamente; la fase experimental o de planeación, la fase de diseño y la fase de análisis.

Algunos principios básicos del diseño experimental tienen que ver con la formulación del problema bajo investigación, la escogencia del diseño experimental, la ejecución del experimento, el análisis de los datos y la interpretación de los resultados; esta última, incluye el procedimiento para la colección de datos, la reducción de datos y la computación de ciertas pruebas estadísticas que se usan al tomar decisiones acerca de los aspectos de un experimento. También se incluye en este análisis la computación de pruebas estadísticas y sus correspondientes reglas de decisión para pruebas de hipótesis acerca del modelo matemático. Para garantizar el análisis estadístico y para incrementar su sensibilidad, se debe tener en cuenta tres principios básicos en cualquier experimento: la replicación, la aleatorización y el bloqueo.

Haciendo una pequeña definición de estos conceptos haremos hincapié en la importancia de cada uno de los tres principios en el diseño experimental.

Sin embargo, antes de definir estos tres principios, debe tenerse en cuenta que durante una investigación pueden presentarse errores que en una situación particular refleja; errores de experimentación, de observación, de medición, errores debidos a la variación del material experimental y en general de efectos combinados de todos los factores que pudieran influir en las características en estudio, que no se tienen en cuenta durante la investigación.

Según Ostle et al., los principios básicos del diseño experimental se definen como:

Replicación: se debe entender como la repetición del experimento básico. La importancia de esta radica en que:

Proporciona una estimación del error experimental que actúa como una “unidad básica de medida” indicando el significado de las diferencias observadas o para determinar la amplitud de un intervalo de confianza.

Permite obtener una estimación más precisa del efecto medio de cualquier factor porque el error experimental verdadero se reduce al aumentar las reproducciones.

Aleatorización: consiste en que tanto la asignación del material experimental como el orden en que se realizan las pruebas individuales o ensayos se determinan aleatoriamente. Esta permite:

Garantizar la validez de la estimación del error experimental. Garantizar la independencia de los errores o que las observaciones sean variables

aleatorias independientes.

Eliminar el sesgo de tal manera que no se desfavorezca o discrimine a los tratamientos y permite cancelar los efectos de factores extraños que pudieran estar presentes.

En otras palabras, el objetivo fundamental de la aleatorización es la independencia de los errores ya que pueden presentarse errores asociados con unidades experimentales adyacentes en tiempo o espacio que tienden a correlacionarse y lo que nos asegura la aleatorización es que esta correlación se haga los más pequeña posible.

Bloqueo: se entiende como la distribución de las unidades experimentales en bloques, de tal manera que las unidades dentro de un bloque sean relativamente homogéneas. Esta técnica es importante porque:

Puede incrementarse la precisión de un experimento ya que las diferencias entre los bloques es eliminada del error experimental en el análisis de resultados reduciendo de ésta forma el error.

Los tratamientos son comparados bajo casi idénticas condiciones, ya que las comparaciones son hechas dentro de bloques de unidades uniformes.

De manera general, todas nuestras actividades asociadas con planear y realizar estudios de investigación tienen implicaciones estadísticas. Los principios que se analizaron constituyen la base para la estructura de un estudio de investigación; a su vez, esa estructura define la función del estudio. Si la estructura es razonable, el estudio funcionará de manera adecuada y se obtendrá la información para la que fue diseñado. Si la estructura tiene fallas, el estudio no funcionará bien y presentará información incompleta o errónea.

Teniendo en cuenta la importancia de estos principios, es predecible que nos preguntemos; ¿Cuál es el resultado de una investigación, experimento o actividades asociadas a estudios experimentales, cuando no se aplica en su análisis, técnicas como la replicación, aleatorización y bloqueo? La respuesta a esta pregunta viene dada principalmente por el hecho de que estas técnicas permiten reducir los errores durante una investigación o experimento, dejándonos inferir que los resultados de esta se darán de manera eficiente y con un grado de veracidad mayor; el caso contrario, arroja resultados no tan veraces y con un alto grado de desconfianza debido a que no se están teniendo en cuenta errores que pudieron haberse dado durante el desarrollo de la investigación. Sabiendo además que el objetivo básico del diseño experimental es proporcionar una cantidad máxima de información pertinente al problema bajo investigación y que dicha información debe ser completa, confiable y sobre todo no errónea.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

KUEHL R. DISEÑO DE EXPERIMENTOS. Principios estadísticos para el diseño y análisis de investigación. Segunda edición. Thomson Editores S.A. México D.F. 2001

PORRAS A.M. “Diseño estadístico de experimentos, análisis de la varianza y temas relacionados: tratamiento informático mediante SPSS”. Ed.: Proyecto Sur. (2001). Fecha de consulta: 31 Sep. 2013. Disponible en: http://www.ugr.es/~bioestad/_private/cpfund3.pdf